近紅外相機的應用

1、光電子芯片、硅晶圓、半導體激光器巴條EL檢測

某些生產(chǎn)光電子芯片的公司，生產(chǎn)的光電子芯片，在注入低電流時就會發(fā)出近紅外波長的光，但是，如何去判斷這個器件是好的還是壞的，能否達到合格要求呢？這時候就會用到近紅外相機，在注入低電流時，根據(jù)光電子芯片表面或者側(cè)面的發(fā)光情況，就可以判定該芯片是否有斷點、均勻性。硅基晶圓和半導體激光器巴條，在注入電流的時候，也會發(fā)光，這樣就可以判斷芯片是否有裂痕、斷線等情況。

圖1 多晶硅電致發(fā)光圖像

2.IC電路內(nèi)部檢測

另外，光具有一定的穿透性，什么是穿透性呢，就是我照射一束光在物體表面，但是光不僅僅停留在表面，也會深入到物體的內(nèi)部，穿透深度取決于材料，也和照射光的波長有關(guān)，一般波長越長，穿透深度越深。

圖2 穿透深度示例

在某些半導體行業(yè)中，就可以用紅外光這種比較好的穿透性，去觀測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。例如，生產(chǎn)IC電路的公司，可以用近紅外光去照射IC電路表面，光線可以穿過表面，進入IC電路內(nèi)部，IC電路內(nèi)部反射回的光，用近紅外相機去觀測，就可以看到內(nèi)部是否有裂痕、空鼓等。

圖3 鍵合晶圓內(nèi)部空鼓檢測

3.倒裝芯片（Flip chip）標記點對準檢查

我們手機、電腦等電子設(shè)備中有大量的芯片，這種芯片在結(jié)構(gòu)上并不是一層，而是很多很多層的疊加，例如芯片設(shè)計生產(chǎn)中常用的倒裝芯片（FC），芯片面朝下，芯片與基板或芯片與芯片之間，有設(shè)置的標記點相互對應，標記點錯位則說明芯片生產(chǎn)沒有達到較為理想狀態(tài)。用這種芯片的檢測，同樣可以使用近紅外光進行穿透芯片內(nèi)部，再用近紅外相機去觀察反射回的光路，就可以看到多層芯片之間是否有位移。

圖4 標記點示意圖

4.光通訊器件耦合情況判斷

在光通訊領(lǐng)域，一般使用的激光波長為1550nm和1310nm，正好位于InGaAs相機的光譜響應波段內(nèi)，某些應用需要將光從光纖耦合進芯片或光波導的光回路中，從芯片或光波導的另外一端觀察輸出光的形貌及光強度，是圓形光斑還是其他光斑，可以用于判斷耦合情況及計算傳輸損耗。

圖5 1550nm半導體激光器光斑分析

審核編輯黃宇